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閉目不只養神,還能養創意?

PanSci_96
・2019/02/08 ・2375字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 535 ・七年級

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  • 圖/文 郭玟妤

遇到百思不得其解的難題,若不是問題太深奧,或許是時候換個「方式」思考了。

你是否覺得自己是個不夠有創意的人?即使繳交作業的死線迫在眉睫,卻卡在「沒有好點子」而遲遲無法動筆?其實,事情沒有想像中的那麼悲觀,也許你只是需要換個「方式」思考。科學家最近發現:人在思考時,有種行為能幫助大腦激發創意,而且這個小動作不費吹灰之力就辦得到,那就是「閉上眼睛」。

交叉實驗 揭開「閉眼」的驚人魔力

今年七月在 Nature旗下的期刊《Palgrave Communications》上發表的研究證實「以閉眼的狀態」進行思考,確實有助於創意發想。研究人員召集了四十名大學生作為受試者,並要求他們在實驗室內完成兩項創意型任務:分別在睜眼和閉眼的狀態下,為新品種的米飯及茶葉取名。

除了實驗內容新奇有趣,研究人員對實驗的規則講解也「別有用心」。在實驗開頭的指示中,一些以假亂真的米飯/茶葉名稱(例如:倉米、島米;峰茶、豐茶)會隨著說明悄悄出現,藉此「誤導」受試者命名時的思考方向。接下來,研究人員便會給予受試者各一分鐘的時間,在閉眼或睜眼的狀態下,創造兩種食品的新名稱。

受試者分別要做兩次實驗,以進行結果的交叉比對:一次在閉眼的情況下腦力激盪,一次則是一邊觀看簡單的幾何圖像影片、一邊為飯或茶命名。圖/作者提供

實驗結束後,研究人員依據實驗開始前出現的捏造字詞,將受試者想出的新名字區分為「聚斂名稱」(convergent items) 和「擴散名稱」(divergent items) 兩大類。前者是指受試者依照提示(倉米、峰茶等等)想出的新詞彙,後者則是指前所未有、具創造性的答案。

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舉例來說,如果受試者想出的名字是「〇〇飯」或「〇〇茶」,便會被判定為不具創意性(聚斂名稱),因為該詞與提示字的結尾相同,反映出這個名稱是循傳統路徑思考後衍生的結果。相反的,完全不以「飯」和「茶」結尾的新造詞,則反映出受試者跳脫框架的思考方式,而被歸類為擴散名稱。

最後,研究結果指出:受試者在閉眼的狀態下,創造出新詞彙的比例,平均來說比起睜眼高出1.6倍,閉眼確實有助於激發創意。

「放空」其實也能獲得靈感

另一個出乎意料的狀態同樣有助於創意發想,那就是心智游移 (Mind wandering),一種心智不自覺偏離身處環境,對當前無關事務進行思考的心理現象,也就是日常生活所說的「做白日夢」。上課時想著下一餐要吃什麼、寫作業時計畫暑假期間的旅行,都可說是心智游移的例子。

儘管這種現象非常普遍,人們對心智游移卻時常存有偏見。實際上,大家討厭心智游移不是沒有原因,它的出現的確會在很多時候造成不少麻煩,例如:足球比賽時,守門員不專心極有可能造成團隊的失分、駕車時進行高難度數學心算容易發生車禍,種種壞處幾乎使心智游移被歸結為「個人缺乏自我控制」的結果,百弊而無一利。然而,越來越多研究指出:心智游移在某種程度上,確實有助於人們更有創意地解決問題。

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不過這並不表示,整天做白日夢,就能成為極具創造力的藝術家。要運用心智游移幫助思考是有先決條件的:必須先絞盡腦汁思索問題的解答,潛藏在腦中的創意才有可能「浮出腦海」。

相信許多人都有「為工作燒腦一整天卻毫無進展,反而在休息時蹦出不少新點子」的類似經驗,這其實就是心智游移暗暗相助的例子。事實上,激發創意的重點不在於心不在焉,而是允許腦袋經過長時間運轉後適當地休息、轉移注意力,同時釋放潛藏的創意。適時地從任務抽離,從事一些不需動腦的活動,其實才是萌生靈感的關鍵。

想獲取靈感 先認識創意誕生四步驟

那麼,為何「閉眼思考」和「心智游移」對創意的產生有所助益呢?在瞭解其中原因之前,必須先認識創造思考的歷程 (Creative Process)。心理學家 Wallas 將人類創意思考的過程分為四階段,分別為:準備期 (preparation)、醞釀期 (incubation)、豁然開朗期 (illumination) 及驗證期 (verification),且各階段的工作模式都不甚相同。

創意思考過程可分為四個階段。圖/作者提供

創意並非無中生有,因此,人們在準備期時會先設定問題,之後便開始進行推論、計畫、分析⋯⋯等工作。接下來的醞釀期,其思考歷程則是在潛意識場域進行:經過一番腦力激盪後,即使我們決定先放鬆休息、暫時將棘手的問題放在一旁,我們的潛意識仍舊高速運轉,持續思考問題的解答。

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豁然開朗期顧名思義就是「靈光乍現」的時刻,當潛意識終於突破門檻,與主要意識連結在一起時,創意就此誕生了。最後,驗證期透過進一步的思考,強化、修正靈感的雛形,將想法發展得更臻完善。

為何有效?善用思考階段獲取新點子

依據 Wallas 的理論,閉眼實驗的研究人員認為「閉眼思忖」應該是屬於整個思考歷程中的準備階段。因此在思考的準備期,腦袋是否有充裕的認知資源分析事件,對於創意的產生至關重要。閉眼這個動作,便是阻斷了大腦和外部視覺干擾的連結,有效地將更多的認知資源留在腦中處理問題。

而「心智游移」對產生靈感的幫助,則作用於思考的醞釀期。心智的游移不僅能讓人暫時放空,同時也是給腦袋一些時間爬梳雜亂無章的想法、整理出有用的資訊,甚至拋棄沒有成效卻固著於腦中的提案。這也是為何不少人會在沖澡時恍然大悟,或是踏青、慢跑、冥想這類「放鬆身心」的活動,常帶給我們新靈感的主要原因。

下次又遇到傷腦筋的事需要運用創意解決時,不妨在休息的空檔出門跑個步、呼吸新鮮空氣,說不定潛藏於腦袋深處的好點子就會自動浮現了。但如果工作真的緊迫到連休息都是種奢侈,或許你所需要的,就是在思考時閉上眼睛。

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
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成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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你累了嗎?學著一個人好好吃飯,還給自己清爽的大腦
異吐司想Toasty Thoughts_96
・2021/03/25 ・4002字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 455 ・五年級

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  • 文/異吐司想 Toasty Thoughts

身為一個稱職 (?)的台灣人,我相信應該大部分的人應該都是「喜歡」吃東西的。看看我們到處都能買到東西吃的街頭巷尾,還有那個傳說中一言不合就會拿食物霸凌晚輩的外婆,「愛吃」這件事大概早就深深刻印在我們的集體無意識裡。

可惜的是,隨著現代生活節奏越來越快,「吃飯」這件事漸漸也失去了它原本可以帶來的附帶功能。

「吃飯」這件事漸漸也失去了它原本可以帶來的附帶功能。圖/GIPHY

認真回想一下,你上次「一個人好好吃一頓飯」是什麼時候的事了?

不是酒酣耳熱的餐敘,也不是別有目的的應酬,就是自己一個人好好地、安安靜靜地吃一頓飯。沒有任何東西打擾,就是一段只有你與食物的祥和時光。

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有人說食物的美味程度,是取決於跟你一起用餐的對象。跟能讓你心曠神怡的人坐在一起,再普通的粗茶淡飯也能吃得很香;相反的,就算是米其林三星的絕世美餚,也可能被不討喜的飯伴搞得索然無味。

然而,現在當我們一個人吃飯的時候,陪著一起的大多是手機或電腦,不管是在玩遊戲、看影片,甚至是繼續處理做不完的工作,總是會有事情確保我們不會「浪費」這段時間。

小時候這樣做肯定會被家裡人斥責,說這樣會「消化不良」,雖然並無其事,不過「好好吃一頓飯」這件事確實對我們大有好處,只是不一定是你想的那樣。

現在當我們一個人吃飯的時候,陪著一起的大多是手機或電腦,不管是在玩遊戲、看影片,甚至是繼續處理做不完的工作。圖/Pexels

不習慣空下腦袋吃飯?小心精神耗竭

為什麼我們獨自吃飯時,總是會不由自主地想找東西來「打發時間」?這其實是因為「吃飯」這件事情對我們來說太過簡單,簡單到幾乎「不用想」的程度。

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就如同我們閉著眼睛都能摸到自己鼻子,或是可以一邊想事情一邊刷牙,「把食物送進嘴裡」這個動作已經在日積月累的生活經驗中變成「本能」,完全依靠意識外的自動導航就能完成,沒有太多「意識」介入的空間。你可能會「知道」自己在吃什麼,或是在叉揀舀時知道要刻意避開某些食物,但是你不需要監控每個動作,通常只需要「啊,我不要吃那個」身體就自發完成整個流程、把你要的東西送進嘴裡。

「把食物送進嘴裡」這個動作已經在日積月累的生活經驗中變成「本能」。圖/Pexels

也因為吃東西用不著特地去思考,我們的大腦就暫時「空」下來,沒有事做。

對於習慣讓大腦不斷處理資訊、保持運轉的現代人來說,這樣無所事事反而會引發類似戒斷症狀的不適應,令人下意識地想找事情做。然而不管是使用 3C 產品或是邊吃邊處理工作,這樣透過外在刺激讓意識維持忙碌的作法,其實正是讓我們越來越容易精神耗竭的元兇。

問題的癥結點,就在於吃飯時讓腦袋「放空」其實是有意義的

當我們在說「注意力」的時候,最先想到的往往會是「注意到外界」的某樣事物,例如進行到一半的工作、正在台上講課的老師,或甚至是某隻從你眼角餘光走過的貓。這些「對外」(outward) 的注意力是我們熟悉的日常認知功能,幫助我們每天順利與外界互動、完成工作,同時也是大腦額葉皮質正常運轉的證明。

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但是我們其實還有另一種注意力,那就是「對內」(inward) 的注意力,讓我們能夠掌握身體當下的各種生理以及情緒反應。

「對內」(inward) 的注意力,讓我們能夠掌握身體當下的各種生理以及情緒反應。圖/GIPHY

你累了嗎?累到「以為自己不累」?

如果說對外的注意力是平常用電腦時打開的各種程式與網頁,專門讓我們處理外來業務的工具,對內的注意力就是系統管理員,用來掌握自己的運轉狀況以及安全警訊。對外與對內的注意力技術上來說是併行的,但是我們大腦分配的心理能量卻會依據當下情境而有所偏頗,特別是在網路世代每天海量的資訊狂潮中,對內注意力的配比自然會越來越低。

也因此,像吃飯、洗澡、走路甚至是搭車通勤這些難得的「發呆」時間,其實就是在回收對外注意力,給大腦重新開機、釋放記憶體的機會。

這時還用其他工作去填滿好不容易出現的空檔,不只會讓大腦無法良好休息,連「疲累的訊號」都接收不到。我們大多都有過忙了一整天後,忽然在某個時刻意識到「自己其實很餓/很累」、「這裡痛那裡痛」,或是回家一碰到沙發就「連一根手指頭都動不了」的軟爛。

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利用難得的「發呆」時間,回收對外注意力,給大腦重新開機、釋放記憶體的機會。圖/GIPHY

這些都不是突如其來的負面狀態(又不是踩到陷阱),而是整天不斷累積、卻因為注意力不曾回收而持續被忽略的「疲勞警報」一次湧現。

這個「以為自己不累」的錯覺會讓我們一不小心就把自己操過頭,使得身體長期處在沒有得到充分休息的勞累狀態,最終導致可怕的精神疲乏與各種心理、生理健康問題。

為什麼(正常)工作會安排 1 到 1.5 小時的午休?就是要把「1 天工作 8 小時」切成「早上工作 4 小時」跟「下午工作 4 小時」,讓你有機會在中間稍微回點血、不要過度耗損珍貴的體力。當然我知道許多工作場所沒有這麼友善,但至少這個制度的原意是這樣。

我知道有些人這時會想說:「可是事情就只差一點點了,我 ㄍㄧㄥ 一下再去休息不行嗎?」如果你剩下的工作只是一些機械式、重複性高的工作,那確實是無傷大雅;但要是你需要動腦,這樣的「再ㄍㄧㄥ一下」反而是在自找麻煩。

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放空時刻給靈感與創意空間

你或許聽過所謂的「浴中哲思」(shower thoughts),就是那個讓阿基米德在泡澡時突然大叫「Eureka!」(我知道了)然後開始當眾裸奔的東西(咦)。

這並不是因為洗澡水有什麼神奇的魔力,而是因為在這個「放空」的時刻,我們開始回收過度集中在特定事物上的注意力,讓緊繃的神經得以紓緩、釋放出被佔用的記憶體。持續投放對外注意力給同一件事,雖然能讓人「集中」,把所有心理能量都用在處理工作上;這同時也會限縮視野,使我們逐漸喪失「觸類旁通」的聯想能力。

「放空」的時刻,我們開始回收過度集中在特定事物上的注意力,使我們恢復「觸類旁通」的聯想能力。圖/GIPHY

說得直白一點,我們就像是被套上眼罩的賽馬,除了眼前的目標與腳下的道路之外什麼都看不到。

但是這樣的專注其實是與所謂的「創意」或「靈感」背道而馳,因為當我們只看得見框架內的事物,自然也就喪失了「跳出框架」的能力。只有把那些被佔用的記憶體放出來,我們才會重新跟工作以外的世界接上線,讓看似毫無關聯的東西刺激出新的創意。

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很多人在工作卡關時會想「出去走走」、「去抽根菸」、「去喝杯水」,這些小歇行為本身沒有問題,但是問題在於,很多時候我們並沒有「專心休息」。如果你在休息時還掛念著工作,那只是把過度狹隘的注意力延續下去,消耗了時間卻又沒有讓大腦重新開機的效果。

前陣子很風行的「番茄鐘工作法」其實就是運用了類似的原理,除了有專心工作的時段,也有設定特定的休息時間。透過有規律的專注與休息,讓大腦不會陷入過度緊繃的狀態,保持認知上的彈性。

而越是緊繃、越是被限縮的注意力,往往會需要更長的放空期才能舒緩。這也是為什麼每天工作結束後的「晚餐」特別重要,因為這段時間的放空會是很明確的「休息」訊號,把佔用記憶體的分頁通通 Alt+F4(關閉所有程式)掉,還給自己一個清爽的大腦。

每天工作結束後的「晚餐」特別重要,因為這段時間的放空會是很明確的「休息」訊號。圖/Pexels

專心一個人吃頓飯,讓大腦好好喘息

雖然說跟朋友一起聚餐小酌也可能有同樣的效果,但就現代人的互動模式,這種餐敘也很容易就變成另一種認知勞動的場合,大家聽一個人吐苦水聽著聽著就開始關心對方、想對策。這些社交活動雖然有它的好處,但如果你是真的想好好休息,還是學著跟自己一起吃飯吧。

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因為這時候你不需要思考別的東西,只要「專心吃飯」就好。

去認真咀嚼、體會每一口食物的味道,並且感受它們進到你身體後化做養分的滋補。記得同時把注意力從外界拉回到自己體內,去審視這段時間自己的身心狀況。當注意力的焦點被拉回體內,很多你以為感受不到的小細節自然會出現在意識之海等著被捕捉。

有沒有地方不舒服?有沒有特別讓你煩悶的事?剛剛如果遇到爛人搞事,現在心情平復了嗎?

就算不是午餐或晚餐,你也可以給自己安排點心時間,讓大腦有「暫停」的機會。多花點時間把注意力放在自己身上,給吃飯時間它應得的尊重 (?),或許你就會是下一個大叫「Eureka!」的人呢。

不過現在裸奔是會被警察逮捕的,記得要穿衣服啊(?)

參考資料

  1. Cirillo, F. (2006). The pomodoro technique (the pomodoro). Agile Processes in Software Engineering and54(2), 35.
  2. Farb, N. A., Segal, Z. V., & Anderson, A. K. (2013). Attentional modulation of primary interoceptive and exteroceptive cortices. Cerebral cortex23(1), 114-126.
  3. Khalsa, S. S., Adolphs, R., Cameron, O. G., Critchley, H. D., Davenport, P. W., Feinstein, J. S., … & Zucker, N. (2018). Interoception and mental health: a roadmap. Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging3(6), 501-513.
  4. Sze, J. A., Gyurak, A., Yuan, J. W., & Levenson, R. W. (2010). Coherence between emotional experience and physiology: does body awareness training have an impact?. Emotion10(6), 803.
異吐司想Toasty Thoughts_96
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最初是想用心理學剖析日常事物,一方面「一吐思想」,另一方面借用吐司百變百搭的形象,讓心理學成為無處不在的有趣事物。基於本人雜食屬性,最後什麼都寫、什麼都分享。歡迎至臉書搜尋「異吐司想」。

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邊看落日邊朗誦浮士德,竟靈光一閃發明旋轉磁場原理——《被消失的科學神人‧特斯拉親筆自傳》
PanSci_96
・2020/12/13 ・2641字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 475 ・五年級

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編按:特斯拉於一八七○年代先後就讀奧地利的格拉茲 (Graz) 理工學院和布拉格大學,大學學業結束後,他罹患了嚴重的神經衰弱,期間,他看到了許多不可思議的奇異現象。

一八八○年,我帶著父親的期望前往波希米亞的布拉格市,在那裡繼續我的大學教育,並且做了一個果斷決定,繼續未竟的實驗,其中包含拆除發電機的整流器,觀察接下來會發生什麼現象,結果依舊徒勞無功。

在接下來的一年裡,我對人生的看法出現了急遽變化。我知道父母親為了供應我在經濟上的需要做出了重大犧牲,因而決定要卸下他們的重擔。當時美國裝設電話的風潮剛傳到歐洲,匈牙利決定要在布達佩斯裝設電話系統。

神經衰弱的折磨,從未奢望完全康復

一個大好機會出現了,尤其與我們家族熟識的一個友人,恰巧就是匈牙利一家電話公司的負責人。我在前文曾提及,我在布拉格期間罹患了嚴重的神經衰弱。

我在病中的經歷簡直令人匪夷所思!我一直有異於常人的超凡視力與聽力,我可以在其他人都已經看不到、聽不見的距離外,依舊能清楚聽辨。我記得,我小時候有好幾次聽到從鄰居家中傳來微弱的爆裂聲響,屋主卻依舊呼呼大睡,我只好大聲呼救,救了鄰居免遭祝融之災。

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特斯拉當時深受神經衰弱的折磨。圖/Pexels

一八九九年,我四十多歲,在美國科羅拉多州繼續我的實驗,我可以清楚聽到五百五十英里外打雷的聲音,我的年輕助理頂多聽到一百五十英里,換言之,我的聽力比他靈敏三倍有餘──然而,比起我神經衰弱期間的敏銳聽力,此時的聽力簡直是小巫見大巫,可以說是耳聾級的程度。

我在布達佩斯的那段期間,可以聽見三個房間距離外的手錶滴答聲;一隻蒼蠅飛落在房中桌上,在我聽來就像是砰砰的重擊悶響。幾英里外馬車經過的聲音,會使我全身顫動;二、三十英里外的火車汽笛聲,會讓我坐的板凳或椅子劇烈晃動,使我承擔難以忍受的痛苦。我腳下的地面會震個不停;我必須把床放在緩衝橡皮墊上,才能獲得休息。

我如果無法分辨這些來自四面八方的嘈雜聲究竟是什麼,我就會產生幻聽心生恐懼。時亮時暗的陽光會嚴重衝擊我的腦部,使我暈厥過去。當我行經橋下或其他建物下方,會覺得有股巨大壓力壟罩在頭上,必須用最大的意志力才能通過。在黑暗中,我的感官敏銳如蝙蝠,我的前額有一種獨特的感知力,當它發癢時,我就知道十二英尺外有東西出沒。

特斯拉的感官變得十分敏感,使他分不清幻聽與真實世界的聲音。圖/Pexels

我的脈博變化可以從每分鐘只有跳幾下飆高到兩百六十下,造成體內器官與組織的抽搐和震顫,這恐怕是最難忍受的身體折磨。我曾求診一位內科名醫,他開立大量溴化鉀鎮靜劑讓我每天服用,但仍宣告我得的是無藥可醫的罕見疾病。

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我這輩子最大的遺憾,就是當時沒有求診生理及心理學專家。我拚了命想要活下來,卻從未奢望自己能完全康復。誰會相信一個身體如此孱弱的絕症病人,可以蛻變成一個具有驚人體魄和頑強意志的人,能夠工作三十八年不輟,幾乎沒有一天休息,身體和心智卻依舊強健、生氣勃發?

意志力的奇蹟,發明旋轉磁場原理

我就是活生生的例子。我有強大的求生意志,我渴望繼續自己的研究工作,在一個運動家摯友的全力幫助下,奇妙的事發生了,我的身體恢復健康,心智依然敏捷。

當我重新投身於中斷的研究,卻發現自己的奮戰竟然這麼快就結束了,反而感到有些悵然──我還有許多精力無處可用。我當初接下這個不可能的挑戰,不是抱著平常的決心,對我來說,這是一個神聖的誓言,是一場攸關生與死的求索。

我深知,一旦我失敗了,我的生命活力也會隨之枯竭凋萎。如今,我打贏了這場戰役。答案其實早就在我大腦深處的某個隱蔽角落,已經呼之欲出,只差臨門一腳。

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特斯拉與友人在公園散步欣賞落日時,有了新的靈感。圖/Pexels

我永遠記得那天下午,我和一位朋友正在城市公園享受散步詠詩的愜意,我那時候可以把整本書一字不漏地熟記在心,其中一本就是歌德的小說《浮士德》 (Faust) ,夕陽才剛西沉,我不禁聯想起書中一節絕美詩句:

太陽西沉,退隱,白晝就此完結,

它匆匆離去,去催促新的生命。

哦,竟沒有翅膀把我從地面升起,

永遠永遠去把她追隨!

正值她將逝未逝之際,我做了一個美夢。

唉,怎奈任何肉體的翅膀都不容易同精神的翅膀結伴而飛。

譯文摘自:《世界經典文學名著:浮士德》,歌德著,綠原譯,臺北:光復書局,一九九八年 

當我朗讀這些振奮人心的詩句,靈感如電光石火般湧現,真理瞬間揭露。我立刻拿起一根枝條在沙地上畫出心中浮現的設計圖──六年後,我在美國電機工程師學會發表演講時公開了這張圖──身旁的友人完全理解我在畫什麼。

特斯拉的第一台感應發電機。圖/柿子文化

我看到的影像是如此銳利清晰、堅實如金石,我告訴友人:「你看,這裡是馬達;注意看,我要將它反轉。」

我按捺不住心中的激動,滔滔不絕說了起來。皮格馬利翁 (Pygmalion) 看到親手雕刻的美麗少女「葛拉蒂亞」 (Galatea) 竟然有了生命時的驚喜,也難與我此時的激動難抑相比。

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我或許無意間發現了一千個大自然奧祕,但是我願意用它們換取我的這項發明,它是我排除萬難用生命換來的嘔心瀝血之作。

——本文摘自泛科學2020年12月選書《被消失的科學神人:特斯拉親筆自傳》,柿子文化,2019年01月。
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